Maxwell阻尼减震结构的最大非平稳响应

研究了设置带支撑Maxwell粘滞阻尼器的多层建筑结构的最大非平稳地震响应,建立了结构一般运动方程,根据多层结构的运动性能,将运动方程按结构第一振型展开,将原结构化成振型广义坐标的单自由度微分与积分混合运动方程;并运用随机平均法,获得了结构随机平均It(O)方程的解析式,以及位移与速度联合概率密度函数、位移方差和速度方差最大值的一般近似解析解;同时基于与随机平均法分析完全相同的等效原则,获得了结构第一振型的等效阻尼比,使耗能结构可直接应用于反应谱法进行工程设计;最后,针对几种典型的非平稳地震激励模型,获得了最大非平稳方差响应的具体解析解.     

高层Maxwell耗能结构随机风振响应解析分析

对设置Maxwell阻尼器的高层建筑结构随机风振响应及等效静态设计风荷载取值进行了研究.首先,用微分积分方程组建立了结构的运动方程;然后用传递函数法,获得了结构以第一振型表示的时域瞬态位移响应非扩阶解析解;根据所得的解析解,用随机振动方法获得了Maxwell阻尼耗能高层建筑结构用第一振型表示的随机风振响应及等效静态设计风荷载取值的解析解;最后用算例验证了解析解的正确性.     

Maxwell阻尼耗能多层结构在有界噪声激励下的随机响应解析分析

为研究Maxwell阻尼器耗能多层结构在有界噪声激励下的随机响应问题,首先,建立了耗能结构时域非扩阶微分积分动力方程;然后,用传递函数法,获得了结构以第一振型表示的时域瞬态位移和速度响应非扩阶解析解;最后,基于此解析解,获得耗能结构在有界噪声激励下位移和速度随机响应方差解析解,并给出算例,从而建立此种耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析分析的一整套方法.     

带悬吊质量摆减振系统的建筑结构随机风振响应的解析解法

通过建立悬吊质量摆减振体系的一般运动方程,将主体结构按第一振型展开,并针对所得方程为非经典阻尼运动方程,用复模态理论解耦,利用随机振动理论获得结构风振响应的解析式,并将建立结构分解为系列等效单自由度体系方法,继而利用等效单自由度体系的随机风振响应的解析解,获得了带悬吊质量摆的建筑结构基于Davenport谱随机风振响应和等效风荷载取值的解析解.     

五参数Maxwell阻尼器耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析解

对设置五参数Maxwell阻尼器的单自由度耗能结构在有界噪声激励下的随机响应问题进行研究.首先,采用五参数Maxwell阻尼器的积分型模型,建立了耗能结构时域非扩阶微分积分动力方程;然后,利用传递函数法,直接在耗能结构非扩阶空间上获得耗能结构在任意激励下位移、速度和阻尼器受力的时域瞬态响应的解析解;最后,基于此精确解,获得耗能结构在有界噪声激励下位移、速度和阻尼器受力的随机响应方差解析解,并给出了算例,从而建立了此种耗能结构在有界噪声激励下随机响应解析分析的一整套方法.     

分数导数粘滞阻尼器减震结构的随机地震响应与等效阻尼

对分数导数粘滞阻尼器单自由度耗能结构的随机地震响应与等效阻尼进行了系统研究。建立了结构运动方程;应用随机平均法,将结构响应幅值近似为扩散过程,获得了结构位移与速度联合概率密度函数和位移、速度响应方差的解析解;基于与随机平均分析完全相同的等效准则,建立了可直接应用反应谱法的上述阻尼器的等效阻尼计算公式,算例分析表明了所得公式的合理性。     

带支撑粘弹性阻尼器弱非线性耗能结构的随机地震响应分析

为获得带支撑的粘弹性阻尼器单自由度弱非线性耗能结构随机地震响应的求解方法,利用积分型本构关系建立单自由度弱非线性耗能结构的运动方程,通过随机等效线性化法和等效阻尼原理将方程线性化,基于线性随机振动理论分析方法,推导出求解结构位移和速度响应值的解析方法和数值解.通过典型算例,验证了带支撑的开尔文型粘弹性阻尼器对于杜芬体系...     

Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的随机地震响应

对Maxwell粘滞阻尼器耗能单自由度结构在Kanai-Tajimi谱地震激励下的随机响应进行了系统研究,建立了结构运动方程,将随机平均法运用于结构的微分与积分混合运动方程,结构的响应幅值近似为一维Markov扩散过程,获得了扩散过程漂移系数和扩散系数的解析表达式,利用扩散过程与FPK方程的对应关系,获得了幅值概率密度函数、幅值任意阶矩和结构响应能量任意阶矩的解析解;利用幅值和相位角与结构位移和速度的相互转化关系,获得了结构位移与速度联合概率密度函数和位移、速度方差以及位移期望穿越率的解析解。算例表明：当阻尼器的阻尼系数cb和广义支撑刚度kb增大时,结构随机响应减小,减震效果增强。     

设置粘滞阻尼器结构的耗能减震分析

为分析两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应,建立了结构一般运动方程;在基于现实工程中阻尼器的松弛时间极其微小的情况下,将阻尼器所承担的力近似等效,利用复模态解耦法,将带Maxwell粘滞阻尼器耗能结构展开成两自由度对称质量的非经典阻尼运动方程进行解耦;通过与一些典型问题的模态应变能法及扩阶复模态法所得结果进行比较,以算例验证了该方法的有效性.验证结果表明:通过与传统的求解方法相比,该方法可用于两自由度带支撑粘滞阻尼耗能减震结构的地震响应方差的计算,且具有较高的求解精度,有较大的优越性,建立的阻尼结构分析方法计算也更为简便.     

单自由度带支撑Maxwell阻尼减震系统随机响应标准振子分解法

为建立耗能结构保护系统的抗震设计方法,针对单自由度带支撑Maxwell阻尼器减震系统随机地震响应问题进行系统研究.首先,考虑阻尼器设置支撑的影响,建立了时域非扩阶微分积分混合动力方程;然后,采用传递函数法,获得了减震系统在任意激励条件下位移、速度和阻尼器受力的时域非扩阶瞬态响应精确解;运用标准振子分解,将结构响应的方差解析式精确分解为一阶和二阶标准振子响应方差的线性组合;最后,用限带白噪声激励的线性组合逼近任意指定形状的谱和更接近于实际激励,且物理含义明确,并用数值积分法与本文方法作对比,验证了本文的正确性,从而获得了结构基于限带白噪声平稳随机激励响应特性分析的一整套解析分析法.     

Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的风振响应与等效风荷载取值

运用随机平均法,对Maxwell粘滞阻尼器耗能结构的随机风振响应与等效风荷载取值进行了研究．研究通过建立结构运动方程,利用基于随机平均分析完全相同的等效准则,建立了上述阻尼器的等效阻尼计算公式,最后。基于频域法,得出结构设计响应和等效设计风荷载取值的计算公式。并给出了算例．     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带 TLD 的高层建筑风振响应问题系统研究基础上,建立了运动方程,用第一振型将主体结构展开,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况,用线性滤波过程生成脉动风谱,用复模态理论和扩阶法进行解耦,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解.该方法可用于带 TLD 结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计.     

带TLD结构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上 ,建立了运动方程 ,用第一振型将主体结构展开 ,针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况 ,用线性滤波过程生成脉动风谱 ,用复模态理论和扩阶法进行解耦 ,获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解 .该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计     

带TLD构随机风振响应的解析解

在对带TLD的高层建筑风振响应问题系统研究基础上，建立了运动方程，用第一振型将主体结构展开，针对所得方程为非经典阻尼和非对称结构以及脉动风谱为非有理分式风谱的情况，用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解福，获得了等效风谱对应的以第一振型表示的结构风振响应解析解．该方法可用于带TLD结构的风振与抗风可靠度分析以及基于可靠度约束的抗风优化设计．     

结构随机风振响应分析的复模态法

对单自由度结构的随机风振响应问题进行了研究。首先建立运动方程，并用线性滤波过程生成脉动风谱，用复模态理论和扩阶法进行解耦，获得了等效风谱对应的结构风振响应的解析解，从而建立了结构风振响应分析的复模态法，该方法可用于带TMD和TLD结构的风振分析和优化设计。     

基于Kanai-Tajimi谱的单自由度广义Maxwell耗能结构响应及谱矩解法

针对单自由度广义Maxwell耗能结构基于Kanai-Tajimi谱随机地震激励下响应分析较复杂的问题,提出一种简明解法.利用Kanai-Tajimi谱基于白噪声的滤波微分方程,与广义Maxwell耗能结构的运动方程组成非经典阻尼结构的耗能系统,运用复模态方法获得结构相对位移、相对速度、阻尼器阻尼力和阻尼力变化率基于白噪声激励的协方差统一解析表达式,再利用白噪声激励下谱矩与协方差的简明关系,获得单自由度线性结构响应的谱矩解析表达式.通过与已有方法比较的算例分析证明,提出的方法是一种简明高效的计算方法.     

设置支撑的广义Maxwell 阻尼耗能结构系统均匀与非均匀随机地震响应分析

地震动最精确的模型为强度非平稳和频率非平稳, 为此对设置支撑的广义Maxwell 阻尼耗能结构均匀与非均匀非平稳地震响应进行了研究。首先, 通过扩阶方法建立了设置支撑的广义Maxwell 阻尼器的结构动力方程, 构造设置支撑的广义Maxwell 阻尼减震系统; 然后利用虚拟激励法分析结构的非平稳随机地震激励, 最后利用精细积分法的改进格式解出广义Maxwell 结构的非均匀非平稳地震响应方差。通过算例分析了均匀非平稳地震激励下广义Maxwell 结构的地震响应方差对比精确解, 验证了本文方法的准确性, 并进一步将该方法研究应用于非均匀非平稳地震激励下, 耗能结构系统的地震响应分析。分析表明该方法对于此类问题的计算具有应用范围广、效率高、工程应用强的特点, 为粘弹性阻尼耗能减震结构在非均匀非平稳地震激励下的响应分析提供了方法。     

多高层隔震结构等效简化模型动力响应分析

结合现有多高层隔震结构等效模型的研究基础,提出了多高层隔震结构等效模型的动力响应分析方法,使结构响应解析解具备明确的物理与工程意义。针对多层隔震结构等效简化后的两自由度模型,其运动方程的求解若采用实际工程中应用广泛的强振型解耦法将产生较大误差,采用Kelly法解耦求解可使求解结果精度大大提高。针对高层隔震结构等效简化后的三自由度模型,先采用强振型解耦法解耦,分析强振型解耦法求解的误差,对结果进行修正,即采用提升强振型解耦精度的方法求解同样可使求解精度大大提高。同时,用标准2阶振子的位移和速度表示非经典阻尼隔震结构的位移响应,使得现有基于经典结构的抗震设计方法可推广应用于具有非经典阻尼特性的隔震结构。结合两个算例,分别将多层和高层原结构简化为两自由度和三自由度模型,通过对原结构和等效简化模型对比求解验证了等效简化模型的有效性,且所提的针对非经典阻尼隔震结构的近似解耦求解方法是简单有效的,从而使得对于隔震结构的动力响应分析更加完备。     

基础隔震结构基于设计反应谱的地震作用取值

首先建立了基础隔震结构的运动方程.由于所得运动方程为非对称质量与非经典阻尼矩阵的情况,因此用复模态法解耦,得到了结构地震响应的时域表达式;然后引用欧拉变换,获得了响应关于一系列等效单自由度体系位移和速度响应的线性组合,根据振型分解反应谱理论就可以求解基础隔震结构基于设计反应谱的地震响应和地震作用.最后,通过一个例子来说明该方法的精度和应用,以便为理论研究、工程设计和规范的修正提供参考.     

设置粘弹阻尼器的基础隔震结构平稳响应分析

为设置粘弹性阻尼器的多层基础隔震结构平稳地震响应分析的扩阶复模态法.在建立了结构上、下部的运动方程以及阻尼器阻尼力的一阶微分方程基础上;将上部结构按第一振型展开,获得了含有第一振型广义位移、隔震层位移及阻尼力为未知参数的二阶方程组后,通过扩阶将原二阶方程组精确化为一阶状态方程组,运用复模态法,获得了结构位移、速度及阻尼器响应的解析解,在平稳白噪声随机激励作用下,结构及阻尼器的响应方差解析解,并给出一般性算例;最终建立了基于扩阶复模态法分析多层基础隔震结构附加粘弹性阻尼器的平稳地震响应的一整套计算方法.算例结果表明:设置粘弹性阻尼器的隔震结构比一般结构的抗震效果优越很多.